Question

【題目】某課外活動(dòng)小組欲對(duì)鋁鎂合金進(jìn)行研究，測(cè)定其中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

[查閱資料]

①氫氧化鎂和氫氧化鋁均難溶于水。難溶性堿受熱后能分解生成水和相應(yīng)的金屬氧化物。

②鎂和氫氧化鎂均不能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，但鋁和氫氧化鋁分別能與氫氧化鈉溶液發(fā)生如下反應(yīng)：；。

氯化鋁可與過量氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)。

[方案設(shè)計(jì)]

他們利用實(shí)驗(yàn)室提供的鹽酸、氫氧化鈉溶液設(shè)計(jì)了三種不同的實(shí)驗(yàn)方案：

方案一：鋁鎂合金測(cè)定生成氣體的體積

方案二：鋁鎂合金測(cè)定生成氣體的體積

方案三：鋁鎂合金溶液…→稱量灼燒后的固體

[方案評(píng)價(jià)]

（1）方案三中最后的灼燒產(chǎn)物的主要成分為水和_____（用化學(xué)式表示）。

（2）小段認(rèn)為三個(gè)方案理論上均可行，但方案三不如其它方案，理由是_____。

[實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)]

實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)方案二設(shè)計(jì)了如下圖所示（圖中的鐵架臺(tái)已省略）的實(shí)驗(yàn)裝置。

（3）你認(rèn)為選擇裝置_____（填“甲”或“乙”）測(cè)定鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)更合理，誤差更小，理由是_____。

（4）若裝置丙中不使用冷水，則所測(cè)得氣體的體積會(huì)_____（填“偏大”“偏小”或“不變”）。

[交流討論]

（5）實(shí)驗(yàn)小組成員通過交流討論后重新設(shè)計(jì)了方案：①稱取鋁鎂合金質(zhì)量；②加入足量的_____；③過濾；④洗滌；⑤干燥；⑥稱取剩余固體的總質(zhì)量。

Answer 1

【答案】MgO 實(shí)驗(yàn)操作相對(duì)復(fù)雜，使用試劑多 乙 加入的鹽酸占裝置內(nèi)體積 偏大 NaOH溶液

【解析】

方案評(píng)價(jià)：

（1）方案三中。鎂鋁合金加入鹽酸，鎂和鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂和氫氣，鋁和鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和氫氣，加入過量氫氧化鈉，氯化鎂和氫氧化鈉生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉，氯化鋁與過量的氫氧化鈉反應(yīng)：，氫氧化鎂、鎂不與氫氧化鈉反應(yīng)，故最后灼燒的為氫氧化鎂，方案三中最后的灼燒產(chǎn)物的主要成分為水和MgO；

（2）方案三的操作比較復(fù)雜，所用試劑較多，故不如其它方案；

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：

（3）裝置乙測(cè)定鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)更合理，誤差更小，理由是裝置甲中加入的鹽酸占裝置內(nèi)體積，導(dǎo)致測(cè)定的氣體體積偏大；

（4）若裝置丙中不使用冷水，金屬和鹽酸反應(yīng)放熱，使氣體膨脹，導(dǎo)致所測(cè)得氣體的體積會(huì)偏大；

交流討論：

（5）實(shí)驗(yàn)小組成員通過交流討論后重新設(shè)計(jì)了方案：①稱取鋁鎂合金質(zhì)量；②加入足量的氫氧化鈉溶液；③過濾；④洗滌；⑤干燥；⑥稱取剩余固體的總質(zhì)量。因?yàn)椋�鋁能與氫氧化鈉反應(yīng)：，鎂不與氫氧化鈉反應(yīng)，故加入足量氫氧化鈉溶液，過濾、洗滌、干燥，最后稱取剩余鎂的質(zhì)量即可。